На изменения температуры воздуха в атмосфере большое влияние оказывает подстилающая поверхность. Поэтому в качестве дополнения к уравнению притока тепла привлекается, как краевое условие на нижней границе атмосферы уравнение для теплового баланса для поверхности Земли.

4 Причины возникновения засухи

В агрономической литературе широко распространено представление, что местом зарождения засухи являются пустынные и полупустынные районы Средней Азии, откуда она распространяется в районы Заволжья, на Северный Кавказ, на Украину, в Центрально-Черноземные области [4]. Такое объяснение происхождения засухи легко согласуется с представлениями, а жарком и сухом климате Средней Азии, граничащей с районами, наиболее часто подвергающимися действию засух. Оно подкрепляется еще и тем, что часто во время засух наблюдаются горячие и сухие ветры с юго-восточной и восточной составляющей, что как бы подтверждает среднеазиатское их происхождение. На основании этого пред­ставления о зарождении и распространении засух были разработаны планы и мероприятия по борьбе с ними. Главным мероприятием предполагалось насаждение лесных полос в качестве заслонов на пути движения засухи с юго-востока. Система лесных полос, ориентированных поперек господствующих ветров, главным образом между Уралом и Каспийским морем, должна была преградить путь засухам на Поволжье, Северный Кавказ, Украину и другие районы. Однако лесные полосы хотя и могут служить одним из действенных средств борьбы с суховеями, но не как физическая преграда на пути юго-восточного потока, а как система полезащитных насаждений, влияющих, прежде всего, на турбулентный обмен в межполосном поле.

Изучение природы засух, основанное на современных методах исследований, показало несостоятельность представлений о среднеазиатском их происхождении. Материалы наблюдений показывают, что в летнее время в период засух над районами Средней Азии в большинстве случаев располагается область пониженного атмосферного давления, в то время как над юго-восточными районами Европейской территории России устанавливается область повышенного давления. Такое распределение атмосферного давления исключает возможность передвижения воздуха из Средней Азии (из мест с относительно низким давлением) в юго-восточные районы Европейской территории России (в места с относительно высоким давлением).

Причиной возникновения засухи в юго-восточной части России в подавляющем большинстве случаев являются циркуляционные процессы в северном полушарии, обусловливающие вторжение холодных масс с севера или с северо-запада. Эти вторжения осуществляются в виде антициклонов, сформировавшихся в массе арктического воздуха, характеризующегося сравнительно низкой температурой, небольшим содержанием влаги, высокой прозрачностью, и приносящих ясную сухую погоду.

В этих условиях солнечная радиация сильно нагревает подстилающую поверхность, от которой нагревается приземный слой воздуха. Повышение температуры влечет за собой понижение относительной влажности воздуха и увеличение дефицита влажности. Нисходящие движения воздуха, наблюдающиеся в антициклоне, приводят к еще более быстрому прогреванию и увеличению дефицита влажности. Таким образом, арктический воздух за короткое время трансформируется в жаркий сухой воздух.

Высокая температура и низкая влажность такого воздуха обус­ловливают интенсивное испарение с поверхности почвы и повышенную транспирацию растений, что приводит к большому расходу почвенной влаги, запасы которой атмосферными осадками не пополняются. Возникают условия образования несоответствия расхода почвенной влаги ее приходу, растения начинают испытывать недостаток влаги, наступает засуха. Поступление свежих порций арктического воздуха усиливает процессы иссушения почвы, интенсивность засухи возрастает.

Движение воздуха в антициклонах происходит по часовой стрелке, поэтому при северных вторжениях на южной периферии антициклона могут наблюдаться восточные и юго-восточные ветры.

Иногда засухи обусловливаются положением субтропических антициклонов, медленно смещающихся в общем западно-восточном переносе на широте 40—50° и являющихся препятствием для распространения на юг циклонических образований с дождливой погодой.

Наблюдаются случаи, когда вторжения с севера, проникая далеко на юг, встречаются с вторжениями субтропических антициклонов. При этом в юго-восточных районах образуется длительный застой сухого горячего воздуха, вызывающий развитие засушливых явлений.

5 Типы засух

Засухи в зависимости от времени их наступления, продолжительности и интенсивности оказывают влияние на растения, следовательно, и снижение урожая в результате засух бывает различным. Многие исследователи [4]. за основу оценки интенсивности засухи берут снижение урожайности ведущей сельскохозяйственной культуры в районах, подвергшихся действию засухи. Однако показателем сильной засухи может служить не только снижение урожая. Сведения об урожае не всегда могут быть получены по территории, освещенной наблюдениями метеорологических станций, поэтому интенсивность засухи часто оценивают по количеству осадков за определенный период.

Кроме недостаточного количества осадков, напряженность засушливых явлений определяется температурой воздуха. В большинстве случаев бездождные периоды наблюдаются на фоне режима с повышенными температурами. Степень превышения температуры воздуха за вегетационный период по сравнению со среднемноголетней температурой за тот же период характеризует напряженность засухи.

Исследования М. С. Кулика показывают, что иссушение пахот­ного горизонта почвы ведет к снижению урожая во все периоды вегетации зерновых культур, но особенно велико его значение перед выходом в трубку и сразу после трубкования. Поэтому сум­марный учет запасов влаги в метровом слое без учета степени увлажнения пахотного слоя почвы не всегда правильно отражает наблюдающиеся засушливые явления. Неучет запасов продуктив­ной влаги в корнеобитаемом слое и отдельно в пахотном горизонте почвы в течение вегетации, к сожалению, является недостатком многих приемов оценки засушливых явлений.

Оценка засушливых явлений по урожайности сельскохозяйст­венных культур, количеству выпавших осадков, температуре воз­духа и другим показателям служит дополнительной характеристи­кой к главной оценке степени увлажнения почвы. При оптималь­ном увлажнении почвы даже температура 40° С и относительная влажность воздуха 25% не оказывают заметного отрицательного влияния на растения, в то время как иссушение почвы, вызываю­щее нарушение баланса влаги растений, приводит их к поврежде­нию или гибели даже при более мягких условиях погоды.

Засухи на территории России по сезонам года могут быть ве­сенними, летними и осенними. В наиболее засушливые годы засухи охватывают два или даже три сезона, т. е. весенняя засуха переходит в летнюю или летняя засуха переходит в осеннюю, или же засуха, начавшаяся весной, продолжается до глубокой осени.

Весенняя засуха наиболее вредно отражается на первом периоде роста яровых культур. Эта засуха характеризуется низкой относительной влажностью воздуха, но невысокими темпера­турами и холодными сухими ветрами. Часто продолжительные ветры вызывают пыльные бури, усу­губляющие вредное действие весенних засух.

Особенно вредна продолжительная весенняя засуха, развив­шаяся на фоне недостаточного увлажнения почвы осадками в осенне-зимний период при небольших запасах почвенной влаги. В таких условиях растения развиваются очень плохо, и даже на­ступление дождливой погоды не сможет ликвидировать полностью последствий засухи: урожай получится пониженным.

Например, за 2002-2003гг лето в республике Адыгеи наступило в сроки близкие к обычным (1-2 мая). Лето характеризовалось жаркой, сухой погодой в начале периода и умеренно-теплой, дождливой в конце.

Из 15 летних декад 7 декад температура воздуха имела положительные отклонения на 1-5° и 7- на 1-2° ниже средней многолетней. Одна декада была в пределах нормы. Наиболее высокие температуры (35-37°) отмечались в первой декаде июля, третьей августа и первой сентября. Число дней с максимальной температурой воздуха 30° составило 29-47 дней.

Сумма эффективных температур выше 10° за летний период составила 1565-1820, что на 60-180° выше средней многолетней величины.

Лето текущего года отличалось атмосферной и почвенной засухой. Очень жарким и сухим оказался май. Среднемесячная температура воздуха во второй и третьей декадах превышала норму на 4 - 5° т.е. перешла через 20°. Существенных осадков не было. Таким жарким и сухим май в республике бывает 1 раз в 20 лет, а такие низкие запасы влаги под озимыми от 2 до 4 раз в 10 лет.

Засуха оказала пагубное влияние на формирование урожая с/х культур и нанесла значительный ущерб народному хозяйству.

Средняя относительная влажность воздуха составила 56-85%, что на 10-15% меньше нормы в мае-июле и на столько же выше во второй половине лета, из-за часто выпадавших дождей.

Число дней с относительной влажностью воздуха 30% и ниже составило за лето 20-50 дней.

Осадки за летний период распределялись неравномерно. В целом за лето в большинстве районов республике выпало 220-390мм, что составило 90-120% нормы. Начало лето было сухим. Засушливый период по республике составил 55-65 дней.

А летом 2006 года в республике Адыгеи наступило 10-12 мая - на неделю позже обычных сроков. Конец лета отмечен 10 октября, что на 10-12 дней позже многолетних сроков.

Продолжительность летнего периода составила 150 дней. Начало лета было теплым с небольшими перепадами температур, в конце июля установилась жаркая и сухая погода.

Из 15 летних декад 5 декад были с отрицательными отклонениями (1, 2°), 9 декад были с положительными отклонениями (3° - 5°) и одна декада с температурой близкой к средне многолетней. Очень жарким был август. В течение месяца дневная (максимальная) температура ниже 30° не опускалась. Абсолютный максимум составил 39° (сильная жара). Максимальная температура на поверхности почвы повышалась до 60-66°. На глубине 20см почва прогревалась до 26-29°, что на 2-4°выше нормы. Число дней с максимальной температурой воздуха выше 30° и выше составило 51-59 дней.

Сумма активных температур, накопившаяся от даты перехода температуры воздуха через +10° весной до конца лета составила 3495 - 3920, больше нормы на 185 - 330.

Осадки в летний период распределялись неравномерно, как во времени, так и по территории республики. В целом за летний период в большинстве районов республики выпало 265 - 436мм это 80-135% нормы. Начало лета было довольно дождливым, а начиная с третьей декады июля установилась сухая, жаркая погода. Засушливый период по республике составил 45-50 дней. После продолжительной засухи только в первой декаде сентября прошли дожди.

Средняя относительная влажность воздуха с мая по сентябрь колебалась в пределах 60-80%, что близко к норме, в отдельные периоды на 10-15% выше неё. Число дней с относительной влажностью воздуха 30% и ниже за летний период составил от 5 до 29 дней.

Заключение

Характерная особенность летних засух – высокий температурный режим, низкая относительная влажность воздуха и, как следствие этих двух причин, высокая испаряемость.

Нарушение нормального хода развития растений во время летних засух в различные фазы периода репродукции растений приводит к снижению урожая. В период образования вторичных узловых корней резкое нарушение водного питания отрицательно сказывается на развитии корневой системы; на растениях, по существу, остаются только зародышевые корни, что приводит к недостаточности водного и минерального питания.

В период образования зачаточных колосков и зачаточных цветов недостаток водного питания приводит к уменьшению числа колосков и числа зерен.

В период цветения и дифференциации пыльцы нарушение водного питания вызывает череззерницу, пустоколосицу, осыпание завязи. Кроме того, летние засухи отрицательно сказываются и на урожае будущего года, являясь причиной слабого прироста побегов и малой закладки плодовых почек.

Осенние засухи наступают после уборки зерновых и в период окончания вегетации пропашных и некоторых других культур. Поэтому отрицательное действие осенней засухи испытывают главным образом озимые культуры посева текущего года. Сухость верхних слоев почвы обусловливает длительное нахождение семян непроросшими, всходы обычно появляются с опозданием. Растения уходят в зиму недостаточно развитыми, неокрепшими. Зимостойкость таких растений понижена. Следствием осенних засух является малое накопление влаги в почве за осенне-зимннй период. Особенно вредоносны засухи, наблюдающиеся подряд два или даже три года.

Литература

1. Агрометеорологический обзор за 2006-2007 сельскохозяйственный год по республике Адыгея.

2. Краеведческий сборник по природе и хозяйству Адыгеи.- Майкоп: Адыгейское книжное издательство, 2003г.

3. Руднев Г.В. Агрометеорология. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

4. Справочник по климату вып. 13, ч. 4 - Л.: Гидрометеоиздат, 1996.

Страницы: 1, 2